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JP7805885B2 - Proportional valve control device and proportional valve control method - Google Patents
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JP7805885B2 - Proportional valve control device and proportional valve control method - Google Patents

Proportional valve control device and proportional valve control method

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JP7805885B2 JP2022111757A JP2022111757A JP7805885B2 JP 7805885 B2 JP7805885 B2 JP 7805885B2 JP 2022111757 A JP2022111757 A JP 2022111757A JP 2022111757 A JP2022111757 A JP 2022111757A JP 7805885 B2 JP7805885 B2 JP 7805885B2
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Description

本発明は、比例弁制御装置、及び比例弁制御方法に関する。 The present invention relates to a proportional valve control device and a proportional valve control method.

従来、特許文献1に開示されるように、出力される流体の流量を検出する流量センサを備えた電磁比例弁が周知である。この電磁比例弁の場合、出力される流体の流量を流量センサによって監視する。そして、出力される流量が設定の値からずれた場合、流量が設定の値となるように、電磁比例弁への印加電流を増減させる。 As disclosed in Patent Document 1, a conventional electromagnetic proportional valve equipped with a flow sensor that detects the flow rate of the output fluid is well known. In this electromagnetic proportional valve, the flow rate of the output fluid is monitored by the flow sensor. If the output flow rate deviates from the set value, the current applied to the electromagnetic proportional valve is increased or decreased so that the flow rate reaches the set value.

特開2004-60662号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-60662

ところで、使用する流量の圧力は様々であるため、流量センサを用いたフィードバック回路を構成しなければ、所望の流量を得ることができない。このため、装置設定の工数や調整に多くの手間を要してしまう課題があった。 However, because the pressure at which the flow rate is used varies, the desired flow rate cannot be obtained unless a feedback circuit using a flow sensor is configured. This poses the problem of requiring a lot of labor and effort for device setup and adjustment.

本発明の目的は、容易に流量を調整できる比例弁制御装置、及び比例弁制御方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a proportional valve control device and proportional valve control method that can easily adjust flow rate.

前記課題を解決する比例弁制御装置は、ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための装置であって、出力ポートから出す流体の設定値を取得する設定値取得部と、前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の前記弁開度を調整する制御部と、給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第1圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第2圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力する圧力情報入力部と、前記給気ポート及び前記出力ポートのいずれか一方の前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力する温度情報入力部と、を備え、前記制御部は、前記流体の流量の前記設定値に応じた前記制御信号を設定するとき、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求める。 a control unit that adjusts the valve opening of the valve unit by outputting a control signal corresponding to the set value to a current control circuit to control the solenoid; a pressure information input unit that inputs pressure information from at least one of a first pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through an air supply port and a second pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through the output port; and a temperature information input unit that inputs temperature information from a temperature sensor that detects the temperature of the fluid in either the air supply port or the output port. When setting the control signal corresponding to the set value of the flow rate of the fluid, the control unit uses the pressure information and the temperature information to determine the control signal.

前記課題を解決する比例弁制御方法は、ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための方法であって、出力ポートから出す流体の設定値を取得することと、給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第1圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第2圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力することと、前記給気ポート及び前記出力ポートのいずれか一方の前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力することと、前記流体の流量の前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の弁開度を調整するときに、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求めることとを、前記比例弁を制御する比例弁制御装置に実行させる。 A proportional valve control method for solving the above-mentioned problem is a method for controlling a balanced proportional valve in which the valve opening of a valve section is set by the suction force of a solenoid and the elastic force of an elastic section attached to the solenoid, and in which the pressures acting on the valve section and the solenoid are equal, the method comprising: acquiring a set value for fluid to be discharged from an output port; inputting pressure information from at least one of a first pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through an air supply port and a second pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through the output port; inputting temperature information from a temperature sensor that detects the temperature of the fluid in either the air supply port or the output port; and outputting a control signal according to the set value of the flow rate of the fluid to a current control circuit to control the solenoid, thereby determining the control signal using the pressure information and the temperature information when adjusting the valve opening of the valve section.

本発明は、比例弁において容易に流量を調整できる。 This invention allows for easy flow rate adjustment in proportional valves.

第1実施形態の比例弁の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the proportional valve of the first embodiment. プラグの側面図である。FIG. 開弁状態の比例弁の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the proportional valve in an open state. 流体の各圧力において印加電流に対する流量の変化を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing the change in flow rate relative to the applied current at each pressure of the fluid. 印加電流に対する有効断面積の変化を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing the change in effective cross-sectional area with respect to applied current. 比例弁制御装置の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a proportional valve control device. 比例弁制御装置の電気構成図である。FIG. 2 is an electrical configuration diagram of the proportional valve control device. 流体制御の手順図である。FIG. 1 is a flow chart of fluid control. 第2実施形態の比例弁制御装置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a proportional valve control device according to a second embodiment. 圧力制御の手順図である。FIG.

(第1実施形態)
以下、本開示の第1実施形態を説明する。
(比例弁1の概説)
図1に示すように、比例弁1は、流体の流路を切り替えるための弁部2と、弁部2を駆動するためのソレノイド3と、を備える。弁部2及びソレノイド3は、例えば、ボルトやネジ等を用いた取付構造(図示略)により、一体に取付けられている。比例弁1は、ソレノイド3によって電磁的に弁部2の開閉が切り替えられる電磁比例弁である。比例弁1は、弁部2とソレノイド3とに作用する圧力が同圧となったバランス型である。流体は、例えば、正圧空気である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present disclosure will be described below.
(Overview of Proportional Valve 1)
As shown in Fig. 1, the proportional valve 1 includes a valve section 2 for switching the flow path of a fluid and a solenoid 3 for driving the valve section 2. The valve section 2 and the solenoid 3 are integrally attached by a mounting structure (not shown) using, for example, bolts or screws. The proportional valve 1 is an electromagnetic proportional valve in which the valve section 2 is electromagnetically switched between open and closed by the solenoid 3. The proportional valve 1 is a balanced type in which the pressures acting on the valve section 2 and the solenoid 3 are equal. The fluid is, for example, positive pressure air.

(ソレノイド3の概説)
図1に示す通り、ソレノイド3は、比例弁1のハウジング4の一部を構成するフレーム5を備える。フレーム5の内部には、コイル6、固定子7、及び可動子8が収容されている。コイル6は、筒状のボビン9に複数周巻回されている。コイル6は、磁性材料によって形成された第1磁気フレーム10及び第2磁気フレーム11によってシールドされている。ボビン9は、コイル6の軸方向(図1のX軸方向)に沿って延びる孔12を有する。
(Overview of Solenoid 3)
As shown in Figure 1, the solenoid 3 includes a frame 5 that forms part of the housing 4 of the proportional valve 1. The frame 5 contains a coil 6, a stator 7, and a mover 8. The coil 6 is wound around a cylindrical bobbin 9 with multiple turns. The coil 6 is shielded by a first magnetic frame 10 and a second magnetic frame 11 made of a magnetic material. The bobbin 9 has a hole 12 that extends along the axial direction of the coil 6 (the X-axis direction in Figure 1).

第1磁気フレーム10は、例えば、両端が開口した略筒状に形成されるとともに、ボビン9を周方向から覆う。第2磁気フレーム11は、第1磁気フレーム10の一方の開口13に取付けられることにより、ボビン9の端部を覆う。ボビン9及び第2磁気フレーム11との間には、これらの隙間をシールするシール部14が取付けられている。 The first magnetic frame 10 is formed, for example, in a generally cylindrical shape with both ends open, and covers the bobbin 9 from the circumferential direction. The second magnetic frame 11 is attached to one opening 13 of the first magnetic frame 10, thereby covering the end of the bobbin 9. A seal portion 14 is attached between the bobbin 9 and the second magnetic frame 11 to seal the gap between them.

固定子7は、ボビン9の孔12内において基端寄りの位置に挿通されている。固定子7は、端部に形成された螺着部15(例えば、雌ねじ)が第1磁気フレーム10の他方の開口に形成された被螺着部16(例えば、雄ねじ)に螺着されている。可動子8は、ボビン9の孔12と第2磁気フレーム11の孔17との両方に挿通されている。可動子8の先端は、第2磁気フレーム11の孔17から弁部2に向かって所定量突出している。 The stator 7 is inserted into the hole 12 of the bobbin 9 at a position near the base end. The threaded portion 15 (e.g., a female thread) formed on the end of the stator 7 is threaded into a threaded portion 16 (e.g., a male thread) formed on the other opening of the first magnetic frame 10. The mover 8 is inserted into both the hole 12 of the bobbin 9 and the hole 17 of the second magnetic frame 11. The tip of the mover 8 protrudes a predetermined amount from the hole 17 of the second magnetic frame 11 toward the valve unit 2.

ソレノイド3は、可動子8を固定子7に対して離間する方向(図1の矢印X1方向)に押す弾性部18を備える。弾性部18は、例えば、ばね(円錐ばね)である。弾性部18は、一端が第1磁気フレーム10に当接するとともに、他端が可動子8の先端の突起19に当接する。 The solenoid 3 has an elastic part 18 that pushes the mover 8 away from the stator 7 (in the direction of arrow X1 in Figure 1). The elastic part 18 is, for example, a spring (conical spring). One end of the elastic part 18 abuts against the first magnetic frame 10, and the other end abuts against a protrusion 19 at the tip of the mover 8.

(弁部2の概説)
図1に示す通り、弁部2は、比例弁1のハウジング4の一部を構成するボディ22を備える。ボディ22は、例えば、非磁性材料により形成されている。ボディ22は、例えば、ボディ22の軸方向(図1のX軸方向)において孔23が貫通した筒状に形成されている。孔23には、ソレノイド3によって弁開度が設定される弁24と、弁24が挿し込まれるプラグ25と、が挿入されている。ボディ22は、弁24が挿入された孔23の端部がプラグ25によって封止される。
(Overview of valve section 2)
As shown in Figure 1, the valve unit 2 includes a body 22 that constitutes part of the housing 4 of the proportional valve 1. The body 22 is made of, for example, a non-magnetic material. The body 22 is formed, for example, in a cylindrical shape with a hole 23 penetrating in the axial direction of the body 22 (the X-axis direction in Figure 1). A valve 24, the valve opening of which is set by the solenoid 3, and a plug 25 into which the valve 24 is inserted are inserted into the hole 23. The end of the body 22, into which the valve 24 is inserted, is sealed by the plug 25.

第2磁気フレーム11及びボディ22の間には、これら両者間をシールするシール部20が設けられている。シール部20は、例えば、Oリングである。ボディ22は、比例弁1内に流体を供給する給気ポート26と、比例弁1からの流体を出力する出力ポート27と、を有する。 A seal 20 is provided between the second magnetic frame 11 and the body 22 to seal the gap between them. The seal 20 is, for example, an O-ring. The body 22 has an air supply port 26 that supplies fluid into the proportional valve 1 and an output port 27 that outputs fluid from the proportional valve 1.

弁24は、例えば、弁座28から直角方向(図1のX軸方向)に移動するポペット弁である。ポペット型の弁24は、ソレノイド3の駆動により、直角方向に直線移動する。本例の場合、弁座28は、例えば、プラグ25の先端部分である。本例の場合、弁24は、弁座28を開閉するための開閉部29を有する。開閉部29は、弁24の外周面において周方向一帯に形成されている。 The valve 24 is, for example, a poppet valve that moves perpendicularly from the valve seat 28 (in the X-axis direction in Figure 1). The poppet-type valve 24 moves linearly in the perpendicular direction when driven by the solenoid 3. In this example, the valve seat 28 is, for example, the tip portion of the plug 25. In this example, the valve 24 has an opening/closing portion 29 for opening and closing the valve seat 28. The opening/closing portion 29 is formed circumferentially around the outer periphery of the valve 24.

弁24は、弁24の本体となる弁棒31を有する。弁棒31は、外周面に前述の開閉部29を有する。開閉部29は、弁棒31の軸方向中央寄りの位置に形成された座32と、この座32に取付けられた弁体33と、を有する。弁体33は、弁棒31の周方向に沿って環状に設けられている。弁棒31は、プラグ25内を摺動可能に設けられた摺動部34を有する。摺動部34は、弁棒31の外周面において周方向一帯に形成された形状、いわゆる、フランジ状に形成されている。 The valve 24 has a valve stem 31, which forms the main body of the valve 24. The valve stem 31 has the aforementioned opening/closing portion 29 on its outer surface. The opening/closing portion 29 has a seat 32 formed near the axial center of the valve stem 31, and a valve element 33 attached to this seat 32. The valve element 33 is provided in an annular shape along the circumferential direction of the valve stem 31. The valve stem 31 has a sliding portion 34 that is slidable within the plug 25. The sliding portion 34 is formed in a shape that is formed around the entire circumferential direction on the outer surface of the valve stem 31, i.e., in a flange shape.

プラグ25は、例えば、弁24を挿し込むための穴35と、弁24を手動で操作するための手動操作軸36が取付けられる孔37と、を有する。穴35の径は、孔37の径よりも大きく形成されている。弁24は、ボディ22においてソレノイド3との境界に設けられた段状の支持部38に弁棒31の一端が支持されるとともに、弁棒31の他端がプラグ25の穴35の内面に支持されている。 The plug 25 has, for example, a hole 35 for inserting the valve 24 and a hole 37 for attaching a manual operating shaft 36 for manually operating the valve 24. The diameter of the hole 35 is larger than the diameter of the hole 37. One end of the valve stem 31 of the valve 24 is supported on a stepped support portion 38 provided on the body 22 at the boundary with the solenoid 3, and the other end of the valve stem 31 is supported on the inner surface of the hole 35 in the plug 25.

図2に示すように、プラグ25において先端寄りの位置には、プラグ25の外周面に対して所定量低くなった凹部41が周方向一帯に形成されている。本例の場合、プラグ25は、凹部41を挟んで先端部42及び基端部43を有する。先端部42は、例えば、凹部41よりもソレノイド3に近い側の部位である。基端部43は、例えば、凹部41よりもソレノイド3から遠い側の部位である。弁座28は、例えば、プラグ25の先端(先端部42)によって構成される。弁座28は、プラグ25の穴35の開口に沿って環状に形成されている。 As shown in FIG. 2, a recess 41 that is lowered a predetermined amount relative to the outer peripheral surface of the plug 25 is formed around the circumferential direction of the plug 25 at a position near the tip. In this example, the plug 25 has a tip end 42 and a base end 43, sandwiched between the recess 41. The tip end 42 is, for example, a portion closer to the solenoid 3 than the recess 41. The base end 43 is, for example, a portion farther from the solenoid 3 than the recess 41. The valve seat 28 is, for example, formed by the tip (tip end 42) of the plug 25. The valve seat 28 is formed in an annular shape along the opening of the hole 35 of the plug 25.

プラグ25は、内部の穴35を給気ポート26に連通する孔44を有する。孔44は、例えば、プラグ25の凹部41に形成されている。孔44は、プラグ25の周方向において等間隔に複数設けられている。プラグ25は、基端に設けられた螺着部45(例えば、雄ねじ)を、ボディ22の内面に形成された被螺着部46(例えば、雌ねじ)に螺着することにより、ボディ22に取付けられている。 The plug 25 has a hole 44 that connects the internal bore 35 to the air supply port 26. The hole 44 is formed, for example, in the recess 41 of the plug 25. Multiple holes 44 are provided at equal intervals around the circumference of the plug 25. The plug 25 is attached to the body 22 by threading a threaded portion 45 (e.g., a male thread) provided at the base end into a threaded portion 46 (e.g., a female thread) formed on the inner surface of the body 22.

図1に示す通り、比例弁1は、弁24によって出口が開閉される弁室49を備える。本例の場合、弁室49は、プラグ25の内部において、プラグ25の内面と、弁棒31と、ボディ22の内面と、によって囲まれる領域である。弁室49は、流体を取り込むために給気ポート26と連通されている。すなわち、流体は、給気ポート26から弁室49内に流入する。弁24は、弁24が弁座28から離れると、開弁状態となり、弁24が弁座28に接触すると、閉弁状態となる。 As shown in FIG. 1, the proportional valve 1 has a valve chamber 49 whose outlet is opened and closed by the valve 24. In this example, the valve chamber 49 is an area inside the plug 25 that is surrounded by the inner surface of the plug 25, the valve stem 31, and the inner surface of the body 22. The valve chamber 49 is in communication with the air supply port 26 to take in fluid. That is, fluid flows from the air supply port 26 into the valve chamber 49. The valve 24 is in an open state when it moves away from the valve seat 28, and in a closed state when it contacts the valve seat 28.

ボディ22の内面とプラグ25との間には、弁室49を密閉するためのシール部50が設けられている。本例のシール部50は、プラグ25の先端部42とボディ22の内面との間に設けられた第1シール部50aと、プラグ25の基端部43とボディ22の内面との間に設けられた第2シール部50bと、を含む。第1シール部50a及び第2シール部50bは、例えば、Oリングである。 A seal 50 for sealing the valve chamber 49 is provided between the inner surface of the body 22 and the plug 25. In this example, the seal 50 includes a first seal 50a provided between the tip end 42 of the plug 25 and the inner surface of the body 22, and a second seal 50b provided between the base end 43 of the plug 25 and the inner surface of the body 22. The first seal 50a and the second seal 50b are, for example, O-rings.

摺動部34は、弁室49を密閉するためのシール部51を有する。シール部51は、例えば、Oリングである。シール部51は、弁24がボディ22の穴35内で直線移動するときに、プラグ25の穴35の内周面を摺動するようになっている。 The sliding portion 34 has a seal portion 51 for sealing the valve chamber 49. The seal portion 51 is, for example, an O-ring. The seal portion 51 slides along the inner surface of the hole 35 in the plug 25 when the valve 24 moves linearly within the hole 35 in the body 22.

(比例弁1の開閉動作)
図1に示す通り、コイル6が励磁されると、可動子8がコイル6によって吸引されることにより、可動子8が固定子7に近づく方向(図1の矢印X2方向)に直線移動する。具体的には、コイル6が励磁されると、可動子8が弾性部18に抗して固定子7に近づく方向に直線移動するため、弁24が弁座28から離れる。そして、コイル6に流される電流iに応じた位置に可動子8が配置され、そして、弁24が可動子8の位置に応じた弁開度をとる。
(Opening and closing operation of proportional valve 1)
1, when the coil 6 is excited, the mover 8 is attracted by the coil 6, causing the mover 8 to move linearly in a direction approaching the stator 7 (the direction of arrow X2 in FIG. 1). Specifically, when the coil 6 is excited, the mover 8 moves linearly in a direction approaching the stator 7 against the elastic portion 18, causing the valve 24 to move away from the valve seat 28. The mover 8 is then placed at a position corresponding to the current i flowing through the coil 6, and the valve 24 opens to a degree corresponding to the position of the mover 8.

図3に示すように、コイル6が非励磁とされると、弾性部18の弾性力により、可動子8が固定子7から離れる方向(図3の矢印X1方向)に直線移動する。これにより、弁24が弁座28に接触するため、弁24が閉弁される。 As shown in Figure 3, when the coil 6 is de-energized, the elastic force of the elastic portion 18 causes the mover 8 to move linearly away from the stator 7 (in the direction of arrow X1 in Figure 3). This causes the valve 24 to come into contact with the valve seat 28, closing the valve 24.

(手動操作軸36の概要)
図1に示す通り、手動操作軸36は、穴35の側面に係合されるフランジ部53と、フランジ部53よりも小径に形成された軸本体54と、を有する。軸本体54の周囲には、手動操作軸36と孔37との間を密閉するシール部55が取付けられている。手動操作軸36が押された場合、手動操作軸36によって弁24が開き方向に直線移動する。これにより、弁24を手動で開弁状態に切り替えることが可能である。
(Overview of manual operation shaft 36)
1, the manual operating shaft 36 has a flange portion 53 that engages with the side surface of the hole 35, and a shaft body 54 that is formed with a smaller diameter than the flange portion 53. A seal portion 55 that seals the gap between the manual operating shaft 36 and the hole 37 is attached to the periphery of the shaft body 54. When the manual operating shaft 36 is pressed, it moves the valve 24 linearly in the opening direction. This allows the valve 24 to be manually switched to an open state.

(バランス型の説明)
図1に示す通り、弁室49における流体の圧力は、弁24の開閉部29と、弁24の摺動部34と、に作用する。バランス型の比例弁1の場合、弁24は、開閉部29で流体の圧力を受ける面積と、摺動部34で流体の圧力を受ける面積と、が同じとなっている。このため、開閉部29で受ける圧力と、摺動部34で受ける圧力と、が相殺される。よって、可動子8と弁24との間に差圧が発生しない。
(Balanced type explanation)
1 , the pressure of the fluid in the valve chamber 49 acts on the opening/closing portion 29 of the valve 24 and the sliding portion 34 of the valve 24. In the case of a balanced proportional valve 1, the area of the valve 24 that receives the fluid pressure at the opening/closing portion 29 is the same as the area of the valve 24 that receives the fluid pressure at the sliding portion 34. Therefore, the pressure received by the opening/closing portion 29 and the pressure received by the sliding portion 34 cancel each other out. Therefore, no pressure difference occurs between the movable element 8 and the valve 24.

図4に、ソレノイド3に印加される電流iと、比例弁1を流れる流量Qと、の関係を示すグラフを図示する。なお、図4の場合、P1~P4の4つの圧力(P1<P2<P3<P4)の例を図示する。バランス型の比例弁1の場合、ソレノイド3に電流iが流れるとき、流体の圧力に関係なく、開弁するタイミングは一致する。すなわち、流量Qと電流iとの間の変化特性は、開弁するタイミングが一致する波形をとる。このように、バランス型の場合、流体の圧力に応じて、開弁のタイミングが変化してしまう波形変化をとらずに済む。なお、流量Qと電流iとの間の変化特性は、圧力が高くなるに連れて、傾きが大きくなる波形をとる。 Figure 4 shows a graph illustrating the relationship between the current i applied to the solenoid 3 and the flow rate Q through the proportional valve 1. Note that Figure 4 illustrates an example of four pressures P1 to P4 (P1<P2<P3<P4). In the case of a balanced proportional valve 1, when current i flows through the solenoid 3, the timing at which the valve opens is consistent regardless of the fluid pressure. In other words, the change in the characteristic between the flow rate Q and the current i takes a waveform that ensures that the timing at which the valve opens is consistent. In this way, with a balanced type, there is no need for waveform changes that would cause the timing at which the valve opens to change depending on the fluid pressure. Note that the change in the characteristic between the flow rate Q and the current i takes a waveform with a steeper slope as the pressure increases.

図5に、ソレノイド3に印加される電流iと、流路の有効断面積Sと、の関係を示すグラフを図示する。有効断面積Sは、例えば、弁24の開度を示す指標である。バランス型の比例弁1の場合、有効断面積Sと電流iとの間の変化特性は、流体の圧力に関わらず、同じ波形をとる。すなわち、有効断面積Sと電流iとの間の変化特性が、圧力に応じて各々異なる波形をとらずに済む。なお、有効断面積Sは、電流iが多くなるに連れて、大きくなる変化をとる。 Figure 5 shows a graph illustrating the relationship between the current i applied to the solenoid 3 and the effective cross-sectional area S of the flow path. The effective cross-sectional area S is an index that indicates, for example, the opening degree of the valve 24. In the case of a balanced proportional valve 1, the change characteristic between the effective cross-sectional area S and the current i has the same waveform regardless of the fluid pressure. In other words, the change characteristic between the effective cross-sectional area S and the current i does not have to have different waveforms depending on the pressure. Note that the effective cross-sectional area S changes more significantly as the current i increases.

(比例弁制御装置58の概説)
図1に示す通り、比例弁1は、比例弁制御装置58の基板59を備える。基板59は、比例弁1のハウジング4の一部を構成するケース60に覆われている。基板59は、ソレノイド3のコイル6に電気接続されている。比例弁1は、外部の機器(図示略)と電気接続するためのコネクタ61をケース60の端部に備える。コネクタ61の内部には、基板59から延びる端子62が配置されている。
(Overview of Proportional Valve Controller 58)
1 , the proportional valve 1 includes a circuit board 59 of a proportional valve control device 58. The circuit board 59 is covered by a case 60 that forms part of the housing 4 of the proportional valve 1. The circuit board 59 is electrically connected to the coil 6 of the solenoid 3. The proportional valve 1 includes a connector 61 at an end of the case 60 for electrically connecting to an external device (not shown). A terminal 62 extending from the circuit board 59 is arranged inside the connector 61.

図6に示すように、比例弁制御装置58は、比例弁1の動作を制御する演算装置64を備える。演算装置64は、例えば、MPU(Micro Processor Unit)である。演算装置64は、電源線65が接続される電源ポート66と、入力線67が接続される入力線ポート68と、GND線69が接続されるGNDポート70と、を有する。電源線65は、例えば、動作に必要な電源を演算装置64に供給する。入力線67に入力される入力信号は、例えば、比例弁1から出力したい流量Qの設定値Q’などがある。 As shown in FIG. 6 , the proportional valve control device 58 includes a computing device 64 that controls the operation of the proportional valve 1. The computing device 64 is, for example, an MPU (Micro Processor Unit). The computing device 64 has a power supply port 66 to which a power supply line 65 is connected, an input line port 68 to which an input line 67 is connected, and a GND port 70 to which a GND line 69 is connected. The power supply line 65 supplies, for example, the power required for operation to the computing device 64. The input signal input to the input line 67 includes, for example, a set value Q' for the flow rate Q to be output from the proportional valve 1.

比例弁制御装置58は、電源線65から入力した電圧を演算装置64の駆動電圧に降圧する電源回路71を有する。電源回路71は、出力が電源ポート66に接続されている。
比例弁制御装置58は、入力線67に入力された入力信号を分圧する分圧抵抗72を有する。分圧抵抗72は、2つの抵抗R1、R2を有する。抵抗R1、R2の中点は、入力線ポート68に接続されている。演算装置64は、入力線67から入力された入力信号を、入力線ポート68で入力する。なお、入力信号がアナログ信号であるため、入力線ポート68は、A/D変換ポートである。
The proportional valve control device 58 has a power supply circuit 71 that steps down the voltage input from the power supply line 65 to a drive voltage for the arithmetic unit 64. The output of the power supply circuit 71 is connected to the power supply port 66.
The proportional valve control device 58 has a voltage dividing resistor 72 that divides the voltage of the input signal input to the input line 67. The voltage dividing resistor 72 has two resistors R1 and R2. The midpoint of the resistors R1 and R2 is connected to an input line port 68. The input signal input from the input line 67 is input to the arithmetic unit 64 at the input line port 68. Note that since the input signal is an analog signal, the input line port 68 is an A/D conversion port.

(圧力センサ74の概説)
図6及び図7に示すように、比例弁制御装置58は、流体の圧力を検出する圧力センサ74と接続されている。本例の圧力センサ74は、例えば、給気ポート26を流れる流体(1次側流体)の圧力を検出する第1圧力センサ74aと、出力ポート27を流れる圧力(2次側流体)の圧力を検出する第2圧力センサ74bと、を含む。図7に示す通り、第1圧力センサ74aは、給気ポート26のポート上に接続されている。第2圧力センサ74bは、出力ポート27のポート上に接続されている。
(General Description of Pressure Sensor 74)
6 and 7, the proportional valve control device 58 is connected to a pressure sensor 74 that detects the pressure of the fluid. In this example, the pressure sensor 74 includes, for example, a first pressure sensor 74a that detects the pressure of the fluid (primary fluid) flowing through the air supply port 26, and a second pressure sensor 74b that detects the pressure of the fluid (secondary fluid) flowing through the output port 27. As shown in FIG. 7, the first pressure sensor 74a is connected to the port of the air supply port 26. The second pressure sensor 74b is connected to the port of the output port 27.

図6に示す通り、演算装置64は、第1圧力センサ74aの圧力情報Sp(第1圧力情報Sp1)を入力する第1圧力入力ポート75aと、第2圧力センサ74bの圧力情報Sp(第2圧力情報Sp2)を入力する第2圧力入力ポート75bと、を有する。第1圧力入力ポート75aは、配線76aを通じて第1圧力センサ74aから第1圧力情報Sp1を入力する。第2圧力入力ポート75bは、配線76bを通じて第2圧力センサ74bから第2圧力情報Sp2を入力する。圧力情報Spは、アナログ信号である。このため、第1圧力入力ポート75a及び第2圧力入力ポート75bは、A/D変換ポートである。 As shown in FIG. 6, the calculation device 64 has a first pressure input port 75a that inputs pressure information Sp (first pressure information Sp1) from the first pressure sensor 74a, and a second pressure input port 75b that inputs pressure information Sp (second pressure information Sp2) from the second pressure sensor 74b. The first pressure input port 75a inputs the first pressure information Sp1 from the first pressure sensor 74a via wiring 76a. The second pressure input port 75b inputs the second pressure information Sp2 from the second pressure sensor 74b via wiring 76b. The pressure information Sp is an analog signal. Therefore, the first pressure input port 75a and the second pressure input port 75b are A/D conversion ports.

(電流制御回路77の概説)
比例弁1は、ソレノイド3に流れる電流を制御する電流制御回路77を備える。電流制御回路77の入力は、配線78を通じて演算装置64の制御ポート79に接続されている。演算装置64は、ソレノイド3に流す電流iを決めるための制御信号Iを制御ポート79から電流制御回路77に出力することにより、ソレノイド3に流す電流i、すなわち、弁24の開度を切り替える。制御信号Iは、アナログ信号である。このため、制御ポート79は、D/A変換ポートである。
(Overview of the Current Control Circuit 77)
The proportional valve 1 includes a current control circuit 77 that controls the current flowing through the solenoid 3. The input of the current control circuit 77 is connected to a control port 79 of the arithmetic unit 64 via a wire 78. The arithmetic unit 64 outputs a control signal I for determining the current i to be flowed through the solenoid 3 from the control port 79 to the current control circuit 77, thereby switching the current i to be flowed through the solenoid 3, i.e., the opening degree of the valve 24. The control signal I is an analog signal. Therefore, the control port 79 is a D/A conversion port.

電流制御回路77は、フィードバック式のオペアンプ81と、ソレノイド3の電流経路のオンオフを切り替えるスイッチング素子82と、を備える。オペアンプ81は、分圧抵抗83を介して制御ポート79に接続された+入力端子と、スイッチング素子82に接続された-入力端子と、を有する。オペアンプ81の出力端子は、ダイオード84及び抵抗R3を介してスイッチング素子82に接続されている。 The current control circuit 77 includes a feedback operational amplifier 81 and a switching element 82 that switches the current path of the solenoid 3 on and off. The operational amplifier 81 has a positive input terminal connected to the control port 79 via a voltage-dividing resistor 83, and a negative input terminal connected to the switching element 82. The output terminal of the operational amplifier 81 is connected to the switching element 82 via a diode 84 and resistor R3.

スイッチング素子82は、例えば、npn型のトランジスタである。本例の場合、トランジスタは、コレクタ端子がコイル6に接続されるとともに、エミッタ端子が抵抗R5を介してGNDに接続されている。トランジスタのベース端子は、抵抗R3、R4の中点に接続されている。トランジスタのコレクタ端子及びベース端子の間には、トランジスタに印加される電圧を一定にするツェナーダイオード85が接続されている。 The switching element 82 is, for example, an npn-type transistor. In this example, the collector terminal of the transistor is connected to the coil 6, and the emitter terminal is connected to GND via resistor R5. The base terminal of the transistor is connected to the midpoint of resistors R3 and R4. A Zener diode 85 is connected between the collector terminal and base terminal of the transistor to keep the voltage applied to the transistor constant.

オペアンプ81は、+入力端子と-入力端子との差を、出力端子から出力することにより、スイッチング素子82のオンオフを制御する。具体的には、オペアンプ81は、+入力端子の信号が-入力端子の信号以上となる間、スイッチング素子82をオンすることにより、ソレノイド3のコイル6に流れる電流iを制御する。このようにして、制御信号Iに応じた一定値の電流iがコイル6に流れる。 The operational amplifier 81 controls the on/off of the switching element 82 by outputting the difference between the + input terminal and the - input terminal from the output terminal. Specifically, the operational amplifier 81 controls the current i flowing through the coil 6 of the solenoid 3 by turning on the switching element 82 while the signal at the + input terminal is equal to or greater than the signal at the - input terminal. In this way, a constant value of current i corresponding to the control signal I flows through the coil 6.

(温度センサ86の概説)
比例弁1は、流体の温度を検出する温度センサ86を備える。温度センサ86は、例えば、出力ポート27を流れる流体の温度を検出する。温度センサ86は、検出した温度情報Stを演算装置64の温度入力ポート87に出力する。温度情報Stは、例えば、アナログ信号である。このため、温度入力ポート87は、A/D変換ポートである。
(Overview of Temperature Sensor 86)
The proportional valve 1 includes a temperature sensor 86 that detects the temperature of the fluid. The temperature sensor 86 detects, for example, the temperature of the fluid flowing through the output port 27. The temperature sensor 86 outputs the detected temperature information St to a temperature input port 87 of the calculation device 64. The temperature information St is, for example, an analog signal. Therefore, the temperature input port 87 is an A/D conversion port.

温度センサ86は、例えば、サーミスタ88である。サーミスタ88は、例えば、一対の抵抗R6、R7を有する。サーミスタ88は、抵抗R6が電源に接続されるとともに、抵抗R7がGNDに接続されている。サーミスタ88は、抵抗R6、R7の中点が演算装置64の温度入力ポート87に接続されている。サーミスタ88は、抵抗R6、R7の中点の電圧を、温度情報Stとして温度入力ポート87に出力する。 The temperature sensor 86 is, for example, a thermistor 88. The thermistor 88 has, for example, a pair of resistors R6 and R7. The thermistor 88 has resistor R6 connected to a power supply and resistor R7 connected to GND. The midpoint of resistors R6 and R7 of the thermistor 88 is connected to a temperature input port 87 of the computing device 64. The thermistor 88 outputs the voltage at the midpoint of resistors R6 and R7 to the temperature input port 87 as temperature information St.

比例弁制御装置58は、比例弁1において検出された検出情報Skを比例弁1の外部に出力するための出力線89を備える。出力線89は、演算装置64に設けられた出力線ポート90に接続されている。検出情報Skは、例えば、前述の圧力情報Spと、流体の流量Qを検出する流量センサ91(図7参照)の流量情報Sqと、の少なくとも一方である。流量センサ91は、例えば、出力ポート27に流れ出た流量Qを検出する。 The proportional valve control device 58 is equipped with an output line 89 for outputting detection information Sk detected in the proportional valve 1 to the outside of the proportional valve 1. The output line 89 is connected to an output line port 90 provided in the calculation device 64. The detection information Sk is, for example, at least one of the aforementioned pressure information Sp and flow rate information Sq from a flow rate sensor 91 (see Figure 7) that detects the flow rate Q of the fluid. The flow rate sensor 91 detects, for example, the flow rate Q flowing out to the output port 27.

(制御信号Iの演算)
図6に示す通り、比例弁制御装置58は、比例弁1の出力ポート27から出す流体の設定値Q’を取得する設定値取得部94を備える。設定値取得部94は、例えば、演算装置64に設けられる。設定値Q’は、例えば、作業者が比例弁1から出力したい流量Qの値である。設定値取得部94は、入力線67を通じて演算装置64に入力された設定値Q’を取得する。
(Calculation of control signal I)
6 , the proportional valve control device 58 includes a set value acquisition unit 94 that acquires a set value Q' of the fluid output from the output port 27 of the proportional valve 1. The set value acquisition unit 94 is provided in, for example, the arithmetic unit 64. The set value Q' is, for example, the value of the flow rate Q that the operator wants to output from the proportional valve 1. The set value acquisition unit 94 acquires the set value Q' input to the arithmetic unit 64 via the input line 67.

比例弁制御装置58は、弁部2の開閉を制御する制御部95を備える。制御部95は、例えば、演算装置64に設けられる。制御部95は、設定値Q’に応じた制御信号Iを電流制御回路77に出力してソレノイド3を制御することにより、弁部2の弁開度を調整する。 The proportional valve control device 58 includes a control unit 95 that controls the opening and closing of the valve unit 2. The control unit 95 is provided, for example, in the calculation device 64. The control unit 95 outputs a control signal I corresponding to the set value Q' to the current control circuit 77 to control the solenoid 3, thereby adjusting the valve opening of the valve unit 2.

比例弁制御装置58は、圧力センサ74から圧力情報Spを入力する圧力情報入力部96を備える。圧力情報入力部96は、例えば、演算装置64に設けられている。本例の場合、圧力情報入力部96は、第1圧力センサ74a及び第2圧力センサ74bの少なくとも一方(本例は、両方)から圧力情報Spを入力する。圧力情報入力部96は、第1圧力入力ポート75a及び第2圧力入力ポート75bから圧力情報Spを入力する。 The proportional valve control device 58 is equipped with a pressure information input unit 96 that inputs pressure information Sp from the pressure sensor 74. The pressure information input unit 96 is provided, for example, in the calculation device 64. In this example, the pressure information input unit 96 inputs pressure information Sp from at least one of the first pressure sensor 74a and the second pressure sensor 74b (in this example, both). The pressure information input unit 96 inputs pressure information Sp from the first pressure input port 75a and the second pressure input port 75b.

比例弁制御装置58は、温度センサ86から温度情報Stを入力する温度情報入力部97を備える。温度情報入力部97は、例えば、演算装置64に設けられている。温度情報入力部97は、温度入力ポート87から温度情報Stを入力する。 The proportional valve control device 58 includes a temperature information input unit 97 that inputs temperature information St from the temperature sensor 86. The temperature information input unit 97 is provided, for example, in the calculation device 64. The temperature information input unit 97 inputs the temperature information St from the temperature input port 87.

制御部95は、流体の流量Qの設定値Q’に応じた制御信号Iを設定するとき、圧力情報Sp及び温度情報Stを用いて制御信号Iを求める。具体的には、作業者が流したい所望の流量Qが入力された場合、この流量Qを設定値Q’として演算装置64が取り込む。そして、制御部95は、設定値Q’に準じた流体が比例弁1から出力されるように、ソレノイド3に流れる電流iを制御することにより、弁部2の弁開度を調整する。 When setting the control signal I according to the set value Q' of the fluid flow rate Q, the control unit 95 uses the pressure information Sp and temperature information St to determine the control signal I. Specifically, when the operator inputs the desired flow rate Q, the calculation device 64 takes in this flow rate Q as the set value Q'. The control unit 95 then adjusts the valve opening of the valve unit 2 by controlling the current i flowing through the solenoid 3 so that the proportional valve 1 outputs a fluid that corresponds to the set value Q'.

(第1実施形態の作用)
次に、本実施形態の比例弁制御装置58(比例弁制御方法)の作用について説明する。
図8に示すように、ステップ101において、演算装置64は、作業者によって入力された流量Qの設定値Q’を入力する。本例の場合、演算装置64は、設定値Q’を設定値取得部94で取得する。
(Operation of the first embodiment)
Next, the operation of the proportional valve control device 58 (proportional valve control method) of this embodiment will be described.
8, in step 101, the arithmetic device 64 inputs the set value Q′ of the flow rate Q input by the operator. In this example, the arithmetic device 64 acquires the set value Q′ using the set value acquisition unit 94.

ステップ102において、制御部95は、圧力センサ74の圧力情報Spと、温度センサ86の温度情報Stと、を検出する。本例の場合、制御部95は、圧力情報Spを圧力情報入力部96で入力するとともに、温度情報Stを温度情報入力部97で入力する。 In step 102, the control unit 95 detects pressure information Sp from the pressure sensor 74 and temperature information St from the temperature sensor 86. In this example, the control unit 95 inputs the pressure information Sp via the pressure information input unit 96 and the temperature information St via the temperature information input unit 97.

ステップ103において、制御部95は、作業者が設定した流量Qの流体が比例弁1から出力されるように、流量制御を実行する。
ステップ104において、制御部95は、入力した圧力情報Sp及び温度情報Stを用いて制御信号Iを演算する。本例の場合、制御部95は、弁部2の有効断面積Sと設定値Q’との関係を表す流量計算式に設定値Q’と圧力情報Spと温度情報Stとを代入することにより、設定値Q’に応じた有効断面積Sを求める。
In step 103, the control unit 95 executes flow rate control so that the fluid is output from the proportional valve 1 at a flow rate Q set by the operator.
In step 104, the control unit 95 uses the input pressure information Sp and temperature information St to calculate a control signal I. In this example, the control unit 95 finds the effective cross-sectional area S corresponding to the set value Q' by substituting the set value Q', the pressure information Sp, and the temperature information St into a flow rate calculation formula that represents the relationship between the effective cross-sectional area S of the valve unit 2 and the set value Q'.

流量計算式は、例えば、流体がチョーク流れのときに使用する式と、流体が亜音速流れのときに使用する式と、が用意されている。流体がチョーク流れ又は亜音速流れのいずれであるかは、例えば、第1圧力情報Sp1及び第2圧力情報Sp2を用いて判定される。流体がチョーク流れのときには、チョーク流れ時に使用する流量計算式に設定値Q’と圧力情報Spと温度情報Stとを代入することにより、有効断面積Sを求める。また、流体が亜音速流れのときには、亜音速流れ時に使用する流量計算式に設定値Q’と圧力情報Spと温度情報Stとを代入することにより、有効断面積Sを求める。 For example, two flow rate calculation formulas are provided: one to be used when the fluid is in choked flow, and one to be used when the fluid is in subsonic flow. Whether the fluid is in choked flow or subsonic flow is determined, for example, using the first pressure information Sp1 and the second pressure information Sp2. When the fluid is in choked flow, the effective cross-sectional area S is calculated by substituting the set value Q', pressure information Sp, and temperature information St into the flow rate calculation formula used for choked flow. When the fluid is in subsonic flow, the effective cross-sectional area S is calculated by substituting the set value Q', pressure information Sp, and temperature information St into the flow rate calculation formula used for subsonic flow.

制御部95は、有効断面積Sの演算後、「I=S/M」の式により、制御信号Iを求める。なお、同式において、「M」は、比例弁1の製品性能から算出される補正係数である。このように、制御部95は、有効断面積Sの演算後、演算した有効断面積Sと、弁開度を調整するための補正係数Mと、を用いて制御信号Iを求める。 After calculating the effective cross-sectional area S, the control unit 95 calculates the control signal I using the formula "I = S/M." In this formula, "M" is a correction coefficient calculated from the product performance of the proportional valve 1. In this way, after calculating the effective cross-sectional area S, the control unit 95 calculates the control signal I using the calculated effective cross-sectional area S and the correction coefficient M for adjusting the valve opening.

ステップ105において、演算装置64は、演算した制御信号Iを電流制御回路77に出力する。電流制御回路77は、制御信号Iに応じた電流iをソレノイド3に流すことにより、制御信号Iに応じた弁開度に設定する。このように、弁24は、流体の圧力(温度も含む)に応じた弁開度に調整される。 In step 105, the calculation device 64 outputs the calculated control signal I to the current control circuit 77. The current control circuit 77 sets the valve opening degree according to the control signal I by passing a current i according to the control signal I through the solenoid 3. In this way, the valve 24 is adjusted to a valve opening degree according to the pressure (including temperature) of the fluid.

ステップ106において、演算装置64は、弁24の開度を調整した後の圧力情報Sp及び温度情報Stを検出する。すなわち、演算装置64は、次に新たな制御信号Iを求めるときのために、現在の圧力と温度とを再度取得する。 In step 106, the calculation device 64 detects the pressure information Sp and temperature information St after adjusting the opening of the valve 24. That is, the calculation device 64 reacquires the current pressure and temperature in preparation for the next time a new control signal I is calculated.

ステップ107において、演算装置64は、制御解除の有無を判定する。制御解除は、例えば、圧力情報Sp及び温度情報Stから制御信号Iを求めて電流制御回路77に送る処理、すなわち流量制御を、解除(終了)することである。制御解除の命令は、例えば、入力線67から演算装置64に入力されることが好ましい。 In step 107, the calculation device 64 determines whether or not control should be released. Release of control means, for example, releasing (terminating) the process of determining a control signal I from the pressure information Sp and temperature information St and sending it to the current control circuit 77, i.e., the flow control. A command to release control is preferably input to the calculation device 64 via the input line 67, for example.

ステップ107において、制御解除がなければ、ステップ103に戻り、制御信号Iを演算する一連の処理を再度実行する。すなわち、制御部95は、圧力情報Sp及び温度情報Stを取り込んで制御信号Iを求める処理を、繰り返し実行する。一方、107において、制御解除があれば、処理を終了する。 If control is not released in step 107, the process returns to step 103 and the series of processes for calculating the control signal I are executed again. That is, the control unit 95 repeatedly executes the process of acquiring pressure information Sp and temperature information St and calculating the control signal I. On the other hand, if control is released in 107, the process ends.

(第1実施形態の効果)
上記実施形態の比例弁制御装置58(比例弁制御方法)によれば、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the proportional valve control device 58 (proportional valve control method) of the above embodiment, the following effects can be obtained.

(1-1)比例弁1は、ソレノイド3の吸引力とソレノイド3に取付けられた弾性部18の弾性力とにより弁部2の弁開度が設定されるとともに、弁部2とソレノイド3とに作用する圧力が同圧となったバランス型である。バランス型の比例弁1を制御する比例弁制御装置58は、設定値取得部94、制御部95、圧力情報入力部96、及び温度情報入力部97を備える。設定値取得部94は、出力ポート27から出す流体の設定値Q’を取得する。制御部95は、設定値Q’に応じた制御信号Iを電流制御回路77に出力してソレノイド3を制御することにより、弁部2の弁開度を調整する。圧力情報入力部96は、給気ポート26を流れる流体の圧力を検出する第1圧力センサ74aと、出力ポート27を流れる流体の圧力を検出する第2圧力センサ74bと、の少なくとも一方から圧力情報Spを入力する。温度情報入力部97は、出力ポート27の流体の温度を検出する温度センサ86から温度情報Stを入力する。制御部95は、流体の流量Qの設定値Q’に応じた制御信号Iを設定するとき、圧力情報Sp及び温度情報Stを用いて制御信号Iを求める。 (1-1) The proportional valve 1 is a balanced type in which the valve opening of the valve element 2 is set by the suction force of the solenoid 3 and the elastic force of the elastic element 18 attached to the solenoid 3, and the pressures acting on the valve element 2 and the solenoid 3 are equal. The proportional valve control device 58, which controls the balanced proportional valve 1, includes a set value acquisition unit 94, a control unit 95, a pressure information input unit 96, and a temperature information input unit 97. The set value acquisition unit 94 acquires a set value Q' of the fluid discharged from the output port 27. The control unit 95 outputs a control signal I corresponding to the set value Q' to the current control circuit 77 to control the solenoid 3, thereby adjusting the valve opening of the valve element 2. The pressure information input unit 96 inputs pressure information Sp from at least one of the first pressure sensor 74a, which detects the pressure of the fluid flowing through the air supply port 26, and the second pressure sensor 74b, which detects the pressure of the fluid flowing through the output port 27. The temperature information input unit 97 inputs temperature information St from the temperature sensor 86 that detects the temperature of the fluid at the output port 27. When setting the control signal I according to the set value Q' of the fluid flow rate Q, the control unit 95 obtains the control signal I using the pressure information Sp and the temperature information St.

本構成によれば、流体の圧力や温度が変化しても、圧力や温度に応じた制御信号Iが求められて、電流制御回路77が制御される。このため、圧力や温度の変化に流量Qが影響を受け難くなる。このように、例えば、流量Qの出力を直接検出して流量Qを制御するという複雑な方法を用いなくとも、流量Qを所望の値に制御することが可能となる。よって、容易に流量Qを調整できる。 With this configuration, even if the pressure or temperature of the fluid changes, a control signal I corresponding to the pressure or temperature is obtained and the current control circuit 77 is controlled. This makes the flow rate Q less susceptible to changes in pressure or temperature. In this way, it is possible to control the flow rate Q to a desired value without using a complex method such as directly detecting the output of the flow rate Q and controlling the flow rate Q. This makes it easy to adjust the flow rate Q.

(1-2)制御部95は、圧力情報Sp及び温度情報Stを取り込んで制御信号Iを求める処理を、繰り返し実行する。この構成によれば、制御信号Iの最適化が可能となるので、流量Qの出力にずれを生じ難くすることができる。 (1-2) The control unit 95 repeatedly executes the process of acquiring pressure information Sp and temperature information St and calculating the control signal I. This configuration enables optimization of the control signal I, making it less likely that deviations will occur in the output of the flow rate Q.

(1-3)制御部95は、弁部2の有効断面積Sと設定値Q’との関係を表す流量計算式に設定値Q’と圧力情報Spと温度情報Stとを代入することにより、設定値Q’に応じた有効断面積Sを求め、弁開度を調整するための補正係数Mと有効断面積Sとを用いて制御信号Iを求める。この構成によれば、流量計算式を用いた演算や補正係数Mを用いた演算によって、最適な制御信号Iを簡易に求めることができる。 (1-3) The control unit 95 calculates the effective cross-sectional area S corresponding to the set value Q' by substituting the set value Q', pressure information Sp, and temperature information St into a flow rate calculation formula that represents the relationship between the effective cross-sectional area S of the valve unit 2 and the set value Q', and calculates the control signal I using the effective cross-sectional area S and a correction coefficient M for adjusting the valve opening. With this configuration, the optimal control signal I can be easily calculated by calculations using the flow rate calculation formula and the correction coefficient M.

(1-4)比例弁制御装置58は、比例弁1において検出された検出情報Skを比例弁1の外部に出力するための出力線89を備える。この構成によれば、比例弁1で検出された検出情報Skを、外部の機器に提供することができる。 (1-4) The proportional valve control device 58 is equipped with an output line 89 for outputting the detection information Sk detected by the proportional valve 1 to an external device. This configuration allows the detection information Sk detected by the proportional valve 1 to be provided to external equipment.

(1-5)検出情報Skは、圧力情報Spと、流体の流量Qを検出する流量センサ91の流量情報Sqと、の少なくとも一方である。この構成によれば、比例弁1で検出された流体の圧力及び流量Qの少なくとも一方を、外部の機器に提供することができる。 (1-5) The detection information Sk is at least one of pressure information Sp and flow rate information Sq from the flow sensor 91 that detects the fluid flow rate Q. With this configuration, at least one of the fluid pressure and flow rate Q detected by the proportional valve 1 can be provided to an external device.

(1-6)比例弁1をバランス型としたので、ソレノイド3に印加される電流iと、弁24の開度を示す有効断面積Sとは、流体の圧力に影響を受け難くなる。このため、弁24の開き始めから全開に至り、そして、再び閉じるまでの一連の動作における損失による性能差(いわゆる、応差)を、できる限り小さくできる。よって、弁24の開閉を制御し易くできる。 (1-6) Because the proportional valve 1 is a balanced type, the current i applied to the solenoid 3 and the effective cross-sectional area S, which indicates the opening degree of the valve 24, are less affected by the fluid pressure. This makes it possible to minimize the performance difference (so-called response differential) caused by losses in the series of operations from when the valve 24 begins to open to when it is fully open and then when it closes again. This makes it easier to control the opening and closing of the valve 24.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態は、第1実施形態の流量制御のみならず圧力制御も実行可能とした実施例である。よって、第1実施形態と同一部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is an example in which pressure control can be performed in addition to the flow rate control of the first embodiment. Therefore, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and their description will be omitted, and only the differences will be described in detail.

(比例弁制御装置58の概説)
図9に示すように、比例弁制御装置58は、制御部95の動作モードを切り替えるモード切替部99を備える。モード切替部99は、制御部95の動作モードを、圧力情報Sp及び温度情報Stに基づき流体の流量Qを制御する第1モードと、圧力情報Spに基づき流体の圧力を制御する第2モードと、の一方に切り替える。第1モードは、第1実施形態に記載した流量制御モードである。第2モードは、流体の圧力を調整する圧力制御モードである。
(Overview of Proportional Valve Controller 58)
9 , the proportional valve control device 58 includes a mode switching unit 99 that switches the operation mode of the control unit 95. The mode switching unit 99 switches the operation mode of the control unit 95 between a first mode in which the flow rate Q of the fluid is controlled based on pressure information Sp and temperature information St, and a second mode in which the pressure of the fluid is controlled based on the pressure information Sp. The first mode is the flow rate control mode described in the first embodiment. The second mode is a pressure control mode in which the pressure of the fluid is adjusted.

モード切替部99は、例えば、比例弁制御装置58の回路に設けられたスイッチである。このため、演算装置64は、モード切替部99のスイッチ信号に基づき、制御部95の動作モードを第1モード及び第2モードのいずれかに設定する。よって、流量制御を選択する状態にモード切替部99が操作されていれば、演算装置64は流量制御を実行する。また、圧力制御を選択する状態にモード切替部99が操作されていれば、演算装置64は圧力制御を実行する。 The mode switching unit 99 is, for example, a switch provided in the circuit of the proportional valve control device 58. Therefore, the calculation device 64 sets the operating mode of the control unit 95 to either the first mode or the second mode based on the switch signal of the mode switching unit 99. Therefore, if the mode switching unit 99 is operated to select flow rate control, the calculation device 64 performs flow rate control. Also, if the mode switching unit 99 is operated to select pressure control, the calculation device 64 performs pressure control.

(第2実施形態の作用)
次に、本実施形態の比例弁制御装置58(比例弁制御方法)の作用について説明する。なお、第1モード(流量制御モード)の場合は、第1実施形態で説明した処理が実行される。よって、ここでは、第2モード(圧力制御モード)の詳細について説明する。
(Operation of the second embodiment)
Next, the operation of the proportional valve control device 58 (proportional valve control method) of this embodiment will be described. In the first mode (flow rate control mode), the processing described in the first embodiment is executed. Therefore, here, the second mode (pressure control mode) will be described in detail.

図10に示すように、ステップ201において、演算装置64は、作業者によって入力された圧力の設定値P’を入力する。本例の場合、演算装置64は、設定値P’を設定値取得部94で取得する。 As shown in FIG. 10, in step 201, the calculation device 64 inputs the pressure setting value P' input by the operator. In this example, the calculation device 64 acquires the setting value P' using the setting value acquisition unit 94.

ステップ202において、制御部95は、圧力制御を選択したスイッチ信号をモード切替部99から入力している場合、圧力制御として、圧力調整を実行する。圧力調整は、例えば、現在の流体(出力ポート27の流体)の圧力を、設定値P’に到達させるための処理である。 In step 202, if the control unit 95 receives a switch signal from the mode switching unit 99 selecting pressure control, it performs pressure adjustment as pressure control. Pressure adjustment is, for example, a process for adjusting the pressure of the current fluid (fluid at the output port 27) to the set value P'.

ステップ203において、制御部95は、比例弁1を開弁する。すなわち、制御部95は、設定値P’に基づく制御信号Iを電流制御回路77に出力することにより、比例弁1を開弁する。 In step 203, the control unit 95 opens the proportional valve 1. That is, the control unit 95 outputs a control signal I based on the set value P' to the current control circuit 77, thereby opening the proportional valve 1.

ステップ204において、制御部95は、圧力センサ74の圧力情報Spを検出する。本例の場合、演算装置64は、圧力情報Spを圧力情報入力部96で入力する。
ステップ205において、制御部95は、現在の圧力が設定値P’であるか否かを判定する。現在の圧力が設定値P’であれば、ステップ206に移行する。一方、現在の圧力が設定値P’でなければ、ステップ202に戻り、前述のステップ202~ステップ204の処理を再度実行する。
In step 204, the control unit 95 detects pressure information Sp from the pressure sensor 74. In this example, the pressure information input unit 96 of the calculation device 64 inputs the pressure information Sp.
In step 205, the control unit 95 determines whether the current pressure is the set value P'. If the current pressure is the set value P', the process proceeds to step 206. On the other hand, if the current pressure is not the set value P', the process returns to step 202 and the processes of steps 202 to 204 described above are executed again.

ステップ206において、制御部95は、圧力が設定値P’の到達した場合、圧力制御として、圧力監視を実行する。圧力監視は、現在の圧力が設定値P’に維持されているか否かを監視する処理である。 In step 206, when the pressure reaches the set value P', the control unit 95 performs pressure monitoring as pressure control. Pressure monitoring is a process of monitoring whether the current pressure is being maintained at the set value P'.

ステップ207において、制御部95は、圧力センサ74の圧力情報Spを検出する。本例の場合、演算装置64は、圧力情報Spを圧力情報入力部96で入力する。
ステップ208において、制御部95は、現在の圧力が設定値P’であるか否かを判定する。現在の圧力が設定値P’であれば、ステップ209に移行する。一方、現在の圧力が設定値P’でなければ、ステップ202に戻り、前述のステップ202~ステップ207の処理を再度実行する。
In step 207, the control unit 95 detects pressure information Sp from the pressure sensor 74. In this example, the pressure information input unit 96 of the arithmetic unit 64 inputs the pressure information Sp.
In step 208, the control unit 95 determines whether the current pressure is the set value P'. If the current pressure is the set value P', the process proceeds to step 209. On the other hand, if the current pressure is not the set value P', the process returns to step 202, and the processes of steps 202 to 207 described above are executed again.

ステップ209において、演算装置64は、制御解除の有無を判定する。制御解除は、例えば、第2モード(圧力制御モード)を解除(終了)することである。制御解除の命令は、例えば、入力線67から演算装置64に入力されることが好ましい。 In step 209, the calculation device 64 determines whether or not control should be released. Release of control means, for example, releasing (terminating) the second mode (pressure control mode). The command to release control is preferably input to the calculation device 64 via, for example, input line 67.

ステップ209において、制御解除がなければ、ステップ206に戻り、第2モードを継続する。一方、209において、制御解除があれば、処理を終了する。
(第2実施形態の効果)
上記実施形態の比例弁制御装置58(比例弁制御方法)によれば、以下のような効果を得ることができる。
If the control is not released in step 209, the process returns to step 206 and continues the second mode. On the other hand, if the control is released in 209, the process ends.
(Effects of the second embodiment)
According to the proportional valve control device 58 (proportional valve control method) of the above embodiment, the following effects can be obtained.

(2-1)比例弁制御装置58は、制御部95の動作モードを切り替えるモード切替部99を備える。モード切替部99は、制御部95の動作モードを、圧力情報Sp及び温度情報Stに基づき流体の流量Qを制御する第1モードと、圧力情報Spに基づき流体の圧力を制御する第2モードと、の一方に切り替える。 (2-1) The proportional valve control device 58 includes a mode switching unit 99 that switches the operating mode of the control unit 95. The mode switching unit 99 switches the operating mode of the control unit 95 between a first mode in which the flow rate Q of the fluid is controlled based on pressure information Sp and temperature information St, and a second mode in which the pressure of the fluid is controlled based on pressure information Sp.

この構成によれば、制御部95の動作モードを第1モードと第2モードとの間で適宜切り替えることができる。また、圧力センサ74を流量制御及び圧力制御の両方に使用することが可能となる。よって、圧力センサ74を有効利用することができる。また、圧力センサ74が比例弁1に元から存在する場合には、センサを新たに設けることなく、流量制御及び圧力制御を実施することができる。 This configuration allows the operating mode of the control unit 95 to be switched between the first mode and the second mode as needed. Furthermore, the pressure sensor 74 can be used for both flow rate control and pressure control. This allows for effective use of the pressure sensor 74. Furthermore, if the pressure sensor 74 is already present in the proportional valve 1, flow rate control and pressure control can be performed without the need to install a new sensor.

(他の実施形態)
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(Other embodiments)
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined and implemented within the scope of technical compatibility.

・各実施形態において、弁24は、ポペット弁に限定されず、例えば、スプール弁としてもよい。
・各実施形態において、比例弁1は、例えば、給気ポート26及び出力ポート27を有する2ポートタイプに限定されず、これらの他に排気ポートも有する3ポートタイプでもよい。
In each embodiment, the valve 24 is not limited to a poppet valve and may be, for example, a spool valve.
In each embodiment, the proportional valve 1 is not limited to a two-port type having, for example, the intake port 26 and the output port 27, but may be a three-port type having an exhaust port in addition to these.

・各実施形態において、圧力センサ74は、例えば、圧電素子方式、静電容量方式、項が気方式など、種々のタイプを使用できる。
・各実施形態において、温度センサ86は、2次側の流体ではなく、1次側の流体の温度を検出してもよい。
In each embodiment, the pressure sensor 74 may be of various types, such as a piezoelectric element type, a capacitance type, or a gas type.
In each embodiment, the temperature sensor 86 may detect the temperature of the primary fluid instead of the secondary fluid.

・各実施形態において、温度センサ86は、サーミスタ88に限定されず、例えば、熱電対やIC温度センサを用いてもよい。また、温度センサ86は、接触式に限定されず、非接触式としてもよい。 - In each embodiment, the temperature sensor 86 is not limited to a thermistor 88, and may be, for example, a thermocouple or an IC temperature sensor. Furthermore, the temperature sensor 86 is not limited to a contact type, and may be a non-contact type.

・各実施形態において、流量計算式は、所望の流量Qと、比例弁1の有効断面積Sと、流体の温度と、の関係を表す式であればよい。
・各実施形態において、出力線89は、省略されてもよい。
In each embodiment, the flow rate calculation formula may be any formula that expresses the relationship between the desired flow rate Q, the effective cross-sectional area S of the proportional valve 1, and the temperature of the fluid.
In each embodiment, the output line 89 may be omitted.

・第2実施形態において、モード切替部99は、スイッチに限定されず、例えば、モード切り替えのための信号に基づいて、モード切り替えを実行する機能ブロック(ソフトウェア)としてもよい。 - In the second embodiment, the mode switching unit 99 is not limited to a switch, and may be, for example, a functional block (software) that performs mode switching based on a signal for mode switching.

・各実施形態において、比例弁1に供給される流体は、一定圧に限定されず、使用する種類に応じて、適宜異なる圧力をとる。
・各実施形態において、流体は、気体及び液体のいずれでもよい。
In each embodiment, the fluid supplied to the proportional valve 1 is not limited to a constant pressure, but may be at different pressures depending on the type of fluid used.
In each embodiment, the fluid may be either a gas or a liquid.

・各実施形態において、比例弁1は、例えば、FA(Factory Automation)機器、医療機器に適用可能である。また、比例弁1は、食品工業に用いる流体制御装置や、薬品を梱包する加熱装置や、半導体製造に関するガス制御装置に利用されてもよい。 - In each embodiment, the proportional valve 1 can be applied to, for example, factory automation (FA) equipment and medical equipment. The proportional valve 1 may also be used in fluid control devices used in the food industry, heating devices for packaging chemicals, and gas control devices related to semiconductor manufacturing.

・各実施形態において、設定値取得部94、制御部95、圧力情報入力部96、及び温度情報入力部97は、[1]コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサによって構成されてもよいし、[2]そのようなプロセッサと、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード、又は指令を格納している。メモリ(コンピュータ可読媒体)は、汎用、又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。或いは、上記プロセッサを含むコンピュータに代えて、各種処理の全てを実行する1つ以上の専用のハードウェア回路によって構成された処理回路が用いられてもよい。 - In each embodiment, the set value acquisition unit 94, control unit 95, pressure information input unit 96, and temperature information input unit 97 may be configured as [1] one or more processors operating according to a computer program (software), or [2] a combination of such a processor and one or more dedicated hardware circuits, such as an application-specific integrated circuit (ASIC), that execute at least some of the various processes. The processor includes a CPU and memory, such as RAM and ROM, that stores program code or instructions configured to cause the CPU to execute the processes. The memory (computer-readable medium) includes any available medium that can be accessed by a general-purpose or dedicated computer. Alternatively, instead of a computer including the above processor, a processing circuit configured with one or more dedicated hardware circuits that execute all of the various processes may be used.

・各実施形態において、設定値取得部94、制御部95、圧力情報入力部96、及び温度情報入力部97は、独立したプロセッサから構成されてもよいし、機能の一部分が共用のプロセッサから構築されてもよい。このように、設定値取得部94、制御部95、圧力情報入力部96、及び温度情報入力部97は、独立した機能ブロックに限らず、1つの機能ブロックから構成されてもよいし、一部分が共用された機能ブロックから構成されてもよい。 - In each embodiment, the set value acquisition unit 94, control unit 95, pressure information input unit 96, and temperature information input unit 97 may be configured from independent processors, or may be constructed from a processor with some of its functions shared. In this way, the set value acquisition unit 94, control unit 95, pressure information input unit 96, and temperature information input unit 97 are not limited to being independent functional blocks, but may be configured from a single functional block, or may be configured from a functional block with some functions shared.

・各実施形態において、本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 - In each embodiment, the present disclosure has been described with reference to examples, but it is understood that the present disclosure is not limited to those examples or structures. The present disclosure also encompasses various modifications and modifications within the scope of equivalents. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms including only one element, more than one element, or less than one element, are also within the scope and spirit of the present disclosure.

1…比例弁、2…弁部、3…ソレノイド、18…弾性部、26…給気ポート、27…出力ポート、58…比例弁制御装置、74…圧力センサ、74a…第1圧力センサ、74b…第2圧力センサ、77…電流制御回路、86…温度センサ、89…出力線、91…流量センサ、94…設定値取得部、95…制御部、96…圧力情報入力部、97…温度情報入力部、99…モード切替部、Q…流量、Q’…設定値、P’…設定値、I…制御信号、Sp…圧力情報、St…温度情報、Sk…検出情報、Sq…流量情報。 1...proportional valve, 2...valve section, 3...solenoid, 18...elastic section, 26...air supply port, 27...output port, 58...proportional valve control device, 74...pressure sensor, 74a...first pressure sensor, 74b...second pressure sensor, 77...current control circuit, 86...temperature sensor, 89...output line, 91...flow rate sensor, 94...set value acquisition section, 95...control section, 96...pressure information input section, 97...temperature information input section, 99...mode switching section, Q...flow rate, Q'...set value, P'...set value, I...control signal, Sp...pressure information, St...temperature information, Sk...detection information, Sq...flow rate information.

Claims (6)

ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための比例弁制御装置であって、
出力ポートから出す流体の設定値を取得する設定値取得部と、
前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の前記弁開度を調整する制御部と、
給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第1圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第2圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力する圧力情報入力部と、
前記給気ポート及び前記出力ポートのいずれか一方の前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力する温度情報入力部と、を備え、
前記制御部は、前記流体の流量の前記設定値に応じた前記制御信号を設定するとき、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求め、
前記弁部は、前記ソレノイドが制御されることにより前記弁部が開弁する開弁方向と前記開弁方向とは反対方向であって且つ前記弁部が閉弁する閉弁方向とに変位する弁と、前記弁の位置によらず前記給気ポートに連通する弁室と、を備え、
前記弁は、前記弁室における前記流体から前記開弁方向への圧力が作用する第1作用面と、前記弁室における前記流体から前記閉弁方向への圧力が作用する第2作用面と、を備え、
前記制御部は、前記弁部の有効断面積と前記設定値との関係を表す流量計算式に前記設定値と前記圧力情報と前記温度情報とを代入することにより、前記設定値に応じた前記有効断面積を求め、前記弁開度を調整するための補正係数と前記有効断面積とを用いて前記制御信号を求める、比例弁制御装置。
A proportional valve control device for controlling a balanced proportional valve in which the valve opening degree of a valve portion is set by the attractive force of a solenoid and the elastic force of an elastic portion attached to the solenoid, and the pressure acting on the valve portion and the solenoid is the same,
a set value acquisition unit that acquires a set value of the fluid to be output from the output port;
a control unit that outputs a control signal corresponding to the set value to a current control circuit to control the solenoid, thereby adjusting the valve opening degree of the valve unit;
a pressure information input unit that inputs pressure information from at least one of a first pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through an air supply port and a second pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through the output port;
a temperature information input unit that inputs temperature information from a temperature sensor that detects the temperature of the fluid in either the air supply port or the output port,
when setting the control signal according to the set value of the flow rate of the fluid, the control unit calculates the control signal using the pressure information and the temperature information;
the valve portion includes a valve that is displaced in a valve opening direction in which the valve portion opens and in a valve closing direction that is opposite to the valve opening direction and in which the valve portion closes, when the solenoid is controlled; and a valve chamber that communicates with the air supply port regardless of the position of the valve,
the valve includes a first operating surface on which pressure from the fluid in the valve chamber acts in the valve-opening direction, and a second operating surface on which pressure from the fluid in the valve chamber acts in the valve-closing direction,
the control unit calculates the effective cross-sectional area corresponding to the set value by substituting the set value, the pressure information, and the temperature information into a flow rate calculation formula that represents the relationship between the effective cross-sectional area of the valve unit and the set value, and calculates the control signal using a correction coefficient for adjusting the valve opening and the effective cross-sectional area .
前記制御部は、前記圧力情報及び前記温度情報を取り込んで前記制御信号を求める処理を、繰り返し実行する
請求項1に記載の比例弁制御装置。
The proportional valve control device according to claim 1 , wherein the control unit repeatedly executes a process of acquiring the pressure information and the temperature information and determining the control signal.
前記比例弁において検出された検出情報を前記比例弁の外部に出力するための出力線を備える
請求項1に記載の比例弁制御装置。
The proportional valve control device according to claim 1, further comprising an output line for outputting detection information detected in the proportional valve to an outside of the proportional valve.
前記検出情報は、前記圧力情報と、前記流体の流量を検出する流量センサの流量情報と、の少なくとも一方である
請求項に記載の比例弁制御装置。
4. The proportional valve control device according to claim 3 , wherein the detection information is at least one of the pressure information and flow rate information of a flow rate sensor that detects the flow rate of the fluid.
前記制御部の動作モードを、前記圧力情報及び前記温度情報に基づき前記流体の流量を制御する第1モードと、前記圧力情報に基づき前記流体の圧力を制御する第2モードと、の一方に切り替えるモード切替部を備える
請求項1に記載の比例弁制御装置。
2. The proportional valve control device according to claim 1, further comprising a mode switching unit that switches the operation mode of the control unit between a first mode in which the flow rate of the fluid is controlled based on the pressure information and the temperature information, and a second mode in which the pressure of the fluid is controlled based on the pressure information.
ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための比例弁制御方法であって、A proportional valve control method for controlling a balanced proportional valve in which a valve opening degree of a valve portion is set by the attractive force of a solenoid and the elastic force of an elastic portion attached to the solenoid, and pressures acting on the valve portion and the solenoid are equal, comprising:
出力ポートから出す流体の設定値を取得することと、Obtaining a setpoint for fluid output from an output port;
給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第1圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第2圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力することと、inputting pressure information from at least one of a first pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through an air supply port and a second pressure sensor that detects the pressure of the fluid flowing through the output port;
前記給気ポート及び前記出力ポートのいずれか一方の前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力することと、inputting temperature information from a temperature sensor that detects a temperature of the fluid in either the air supply port or the output port;
前記流体の流量の前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の前記弁開度を調整するときに、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求めることとを、前記比例弁を制御する比例弁制御装置に実行させ、a proportional valve control device that controls the proportional valve, wherein the proportional valve control signal is output to a current control circuit to control the solenoid, thereby determining the control signal using the pressure information and the temperature information when adjusting the valve opening of the valve unit;
前記弁部は、前記ソレノイドが制御されることにより前記弁部が開弁する開弁方向と前記開弁方向とは反対方向であって且つ前記弁部が閉弁する閉弁方向とに変位する弁と、前記弁の位置によらず前記給気ポートに連通する弁室と、を備え、the valve portion includes a valve that is displaced in a valve opening direction in which the valve portion opens and in a valve closing direction that is opposite to the valve opening direction and in which the valve portion closes, when the solenoid is controlled; and a valve chamber that communicates with the air supply port regardless of the position of the valve,
前記弁は、前記弁室における前記流体から前記開弁方向への圧力が作用する第1作用面と、前記弁室における前記流体から前記閉弁方向への圧力が作用する第2作用面と、を備え、the valve includes a first operating surface on which pressure from the fluid in the valve chamber acts in the valve-opening direction, and a second operating surface on which pressure from the fluid in the valve chamber acts in the valve-closing direction,
前記弁部の有効断面積と前記設定値との関係を表す流量計算式に前記設定値と前記圧力情報と前記温度情報とを代入することにより、前記設定値に応じた前記有効断面積を求め、前記弁開度を調整するための補正係数と前記有効断面積とを用いて前記制御信号を求める、比例弁制御方法。a proportional valve control method for determining the effective cross-sectional area corresponding to the set value by substituting the set value, the pressure information, and the temperature information into a flow rate calculation formula that expresses the relationship between the effective cross-sectional area of the valve portion and the set value, and determining the control signal using the effective cross-sectional area and a correction coefficient for adjusting the valve opening.
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